Seminar Forum Pendidikan Tinggi
Teknik Elektro Indonesia
Bandung
–
ITB, 2 Juni 2014
Daftar Makalah
Wasimudin Surya Saputra, Bachtiar Hasan, dan Imam Munandar
Studi Pengaruh Perubahan Temperatur Terhadap Karakteristik Tegangan Tembus
Minyak Isolasi Nynas
Adhi Mahendra
Implementasi Gabor Filter dan Support Vector Machine (SVM) pada Pendeteksian
Wajah
Jaja Kustija dan Muhammad Adli Rizqulloh
Rancang Bangun Potensiostat Terprogram untuk Mengukur Kelajuan Korosi
Adit Kurniawan
Teknik Deteksi Multiuser pada Sistem CDMA
Hafsah Nirwana
Evaluasi Kinerja Model Komunikasi Data Wireless Sensor Network Non-Mobile dan
Mobile Terdistribusi Fixed
Subiyanto
A New Topology of High Performance Boost Converter
Octarina Nur Samijayani
Xbee Wireless Sensor Networks for Train Arrival Monitoring System
Rachmad Vidya W. Putra, Hilman Mauludin, Dian Surgawiwaha, dan Muhammad Amin
Sulthoni
Design, Simulation, and Analysis of Parallel Double Quantum Dots by using SIMON
Software
Muhammad Safri Lubis dan Ardani Dwi Atmojo
Perancangan Secure Login Website Menggunakan Algoritma Enkripsi XXTEA
Triwahju Hardianto
Pandangan Penelitian Tentang Generator Dan Akselerator Magnetohidrodinamika
Syahfrizal Tahcfulloh
Effect of Rain Attenuation for Pathloss Determination Using Okumura-Hata
Propagation Model
Iwan Sonjaya
Desain Iklan Layanan Masyarakat Tentang Keselamatan Berlalulintas Berbasis
Animasi 3D
Zaini dan Roni Putra
Perancangan Sistem Monitoring Konsumsi Energi Listrik di Universitas Andalas
Rizal Munadi, Ernita Dewi Meutia, Elizar, M. Irhamsyah, dan Murlaini
Pemetaan Lokasi Access Point di Fakultas teknik Unsyiah dengan Algoritma
Dwi Jatmiko Nugroho, Arief Goeritno, dan Muhidin
Prototipe Sistem Akuisisi dan Kontrol Berbasis Mikrokontroler untuk Studi
Eksperimental Pengontrolan Suhu dan Kelembaban Relatif pada Analogi Rak
Komputer Server
Endah Setyaningsih dan Jefri Vanandes
Sistem Lampu Jalan Pintar pada Jalan Arteri DKI Jakarta (Studi Kasis Jalan Daan
Mogot Jakarta Barat)
Redi Ratiandi Yacoub dan Bambang Riyanto Trilaksono
Recurrent Polynomial Aproximator untuk Pemodelan ANC Secondary Path
Laurel Vinysi, Herman Kanalebe, dan M. Gracio
Analisis Source Coding AMR pada GSM
Rakhmad Yatim Kossidi, Arief Goeritno, dan Vetho Sayuti
Sistem Deteksi Keberadaan Hujan dan Ketinggian Permukaan Air untuk Informasi
Dini Bencana Banjir Berbantuan Automatic Packet Reporting System (APRS)
Zahir Zainuddin dan Hafsah Nirwana
Auto Integrasi Sensor Pada Jaringan Sensor Cloud
Achmad Ubaidillah, Koko Joni, Miftahul, Haryanto, Diana Rahmawati, dan Riza Alfita
Peramalan Kinerja Jaringan Komputer dengan Metode Regresi Linier dan Regresi
Multi Linier
IAD Giriantari, IW Sukerayasa, IN Setiawan, dan WG Ariastina
Sistem Kelistrikan Tiga Nusa Setelah Beroperasinya Kabel Laut Bali-Nusa
Lembongan
SISTEM KELISTRIKAN TIGA NUSA SETELAH BEROPERASINYA KABEL
LAUT BALI
–
NUSA LEMBONGAN
IAD Giriantari, IW Sukerayasa, IN Setiawan, WG Ariastina
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Denpasar, Bali
dayu.giriantari@unud.ac.id, sukerayasa@unud.ac.id, setiawan@ee.unud.ac.id, w_ariastina@yahoo.com
Abstrak—Kawasan Tiga Nusa terdiri dari Nusa Penida, Nusa Lembongan, dan Nusa Ceningan sebelumnya memiliki sistem kelistrikan yang terisolasi dari sistem pulau Bali. Untuk memenuhi pertumbuhan beban yang cukup tinggi PT PLN (persero) mengoperasikan kabel laut yang menghubungkan sistem Pulau Bali dengan Sistem Tiga Nusa.
Studi ini dilakukan untuk mengetahui kondisi sistem kelistrikan Tiga Nusa setelah dioperasikannya kabel laut. Kondisi kelistrikan yang dianalisa adalah susut energi, drop tegangan, dan tingkat keamanan suplai. Analisis tingkat keamanan suplai akan menggunakan 3 skenario dengan penerapan kondisi n-1.
Studi ini memperoleh besar susut energi tahunan sistem kelistrikan Tiga Nusa sebelum beroperasinya kabel laut ialah sebesar 201,48 MWh. Dengan mengoperasikan 2 line kabel laut Bali-Nusa Lembongan mengakibatkan susut energi sebesar 297,84 MWh, selanjutnya dengan mengoperasikan 1 line kabel laut mengakibatkan susut energi sebesar 407,34 MWh. Analisis tingkat keamanan suplai sistem kelistrikan Tiga Nusa memperlihatkan bahwa dengan beroperasinya kabel laut akan tetap aman hingga tahun 2033 yang sebelumnya tidak aman sampai akhir tahun 2014.
Kata kunci—Kabel Laut; Aliran Daya; Susut Energi; Tingkat Keamanan Suplai
I. PENDAHULUAN
Kawasan Tiga Nusa (Nusa Lembongan, Nusa Penida, dan Nusa Ceningan) yang saat ini terkenal sebagai salah satu tujuan wisata khusunya wisata bahari karena keindahan dan keasrian kawasan pantai dan alam bawah lautnya. Tiga Nusa termasuk bagian dari Kabupaten Klungkung Provinsi Bali dengan luas dua per tiga dari wilayah Kabupaten Klungkung yaitu sekitar 202,84 Km² dengan jumlah penduduk 46.749 jiwa yang terdiri dari 8.543 KK. [7]
Kebutuhan energi listrik di kawasan ini dipasok oleh pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD), pembangkit listrik tenaga surya (PLTS), dan pembangkit listrik tenaga Bayu (PLTB) dengan total daya mampu sebesar 4.866 kW dengan beban puncak 2.492 kW. [5]. Karena kawasan ini terletak terpisah dan sistem kelistrikan yang masih terisolasi sedangkan sumber energi utamanya dari PLTD mengakibatkan biaya pokok produksi energi listrik yang mahal. PLT Bayu yang ada tidak beroperasi secara optimal demikian juga dengan PLTS dengan daya yang sangat terbatas.
Karena kawasan Tiga Nusa ini berkembang sebagai daerah tujuan wisata mengakibatkan peningkatan kebutuhan
energi listrik yang cukup tinggi. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrikdikawasan Tiga Nusa, PT PLN (Persero) menyalurkan energi listrik yang lebih murah dari Pulau Bali melalui 2 line kabel laut 20 kV Bali-Nusa Lembongan. Kabel laut ini mensupply energi dari GI Gianyar ke Nusa Lembongan di GH Jungut Batu. Kbel laut yang digunakan adalah kabel 3 inti tembaga dengan isolasi XLPE dilengkapi dengan fiber optic dengan diameter kabel 240mm dan daya mampu masing-masing kabel 13 MW. Dengan masuknya kabel laut diharapkan dapat memberikan jaminan pasokan untuk kawasan Tiga Nusa, oleh karena itu kajian ini dibuat untuk mengetahui tingkat keamanan supply serta tingkat keandalan sistem kelistrikn Tiga Nusa setelah adanya supply dari kabel laut.
II. SISTEM KELISTRIKAN TIGA NUSA
Daya mampu sistem pembangkitan Tiga sebesar 4,278 MW dan beban puncak pada tahun 2012 tercatat sebesar 2,492 MW. Pertumbuhan beban 7,4 % dari tahun 2005 hingga tahun 2012. [6] Gambar 1 menunjukan grafik pertumbuhan beban dari tahun 2005 samapai tahun 2012.
Gambar 1. Grafik Pertumbuhan Beban Puncak Sistem Kelistrikan Tiga
Nusa
Keamanan suplai tenaga listrik didefinisikan sebagai kemampuan sistem tenaga listrik untuk menyediakan tenaga listrik sampai pada pengguna akhir (konsumen) dengan level kontinuitas dan kualitas tertentu secara berkelanjutan. Dalam studi ini keamanan supply yang dibahas dari kecukupan suplai.
Prosiding Seminar Forum Pendidikan Tinggi Teknik Elektro Indonesia 2014
ISBN: 978-602-9056-70-9
ialah kondisi pada saat salah satu penyedia tenaga listrik terbesar dikeluarkan dari sistem. Sistem dikatakan aman apabila cadangan daya minimum dalam kondisi N-1 lebih besar dari nol.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari studi aliran daya yang dilakukan untuk kondisi awal tanpa adanya pasokan dari kabel laut diperoleh total rugi-rugi jaringan sebesar 0,046 MW serta susut daya sebesar 2,57% dari total pembangkitan 1.785 MW. Setelah 2 buah kabel laut mensuplai energi diperoleh total rugi-rugi jaringan adalah 0,0068 MW serta susut daya sebesar 3,76% dari total suplai 1,807 MW. Jika hanya 1 kabel laut yang dioperasikan maka total rugi-rugi jaringan akan menjadi sebesar 0,093 MW dan susut daya sebesar 5,07% dari total suplai sebesar 1,832 MW.
Drop tegangan di Nusa Lrmbongan dan Nusa Ceningan sebelum adanya kabel laut cukup tinggi dan akan mengalami perbaikan setelah kabel laut beroperasi. Hal ini diakibatkan oleh sumber suplai menjadi lebih dekat. Hal sebaliknya terjadi di pulau Nusa Penidayang sebelumnya memiliki drop tegangan yang lebih kecil dan mebgalami peningkatan ketika kabel laut beroperasi. Tabel 1 memperlihatkan hasil analisa drop tegangan sebelum dan sesudah beroperasinya kabel laut.
TABEL I. DROP TEGANGAN SEBELUM DAN SETELAH BEROPERASINYA KABEL LAUT
sumber: Yohanes Prawira, , 2013
Susut energi dihitung dengan memperhitungan load factor dan loss factor. Dalam studi ini load factor dan loss factor dihitung dari data sampel beban pada tanggal 16-22 Desember 2012. Data beban puncak dan beban rata-rata sistem kelistrikan Tiga Nusa ditunjukkan pada tabel II di bawah ini.
TABEL II. BEBAN PUNCAK DAN BEBAN RATA-RATA TIGA NUSA (16-22 DESEMBER 2012)
Tanggal Beban Puncak (kW) Beban Rata-rata (kW)
16-12-2013 2413 1627,83
17-12-2013 2485 1586,63
18-12-2013 2370 1666,71
19-12-2013 2411 1646,79
20-12-2013 2473 1704,71
21-12-2013 2492 1674,75
22-12-2013 2414 1761,50
Untuk menentukan load factor dan Loss Factor dapat dicari menggunakan persamaan-persamaan berikut:
FLD
FLS
Keterangan: FLD = Load Factor
FLS = Loss Factor
Sehingga besar nilai load factor dan loss faktor dapat dilihat dalam tabel III di bawah ini:
TABEL III. NILAI LOAD FACTOR DAN LOSS FACTOR SISTEM KELISTRIKAN TIGA NUSA.
Tanggal Load Factor Loss Factor
16-12-2013 0,67 0,49
17-12-2013 0,64 0,44
18-12-2013 0,70 0,53
19-12-2013 0,67 0,49
20-12-2013 0,69 0,51
21-12-2013 0,67 0,48
22-12-2013 0,73 0,56
RATA-RATA 0,68 0,50
Sumber: Yohanes Prawira, 2013
Perhitungan susut energi dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut:
Susut energi = RBP x FLS x 8760
Diketahui:
RBP sebelum K.L = 46 kW
RBP 2 line K.L = 68 kW
RBP 1 line K.L = 93 kW
FLS = 0,50
kabel laut yang beroperasi maka susut energi yang diperoleh sebesar 407.340 kWh.
Dengan peroperasinya kabel laut terlihat bahwa susut energi yang terjadi di sistem kelistrikan kabel laut menjadi makin besar. Karena biaya produksi dari pembangkitan di Pulau Bali lebih kecil dari biaya produksi di kawasan Tiga Nusa maka susut energi ini masih bisa terkoreksi.
Kemampuan sistem kelistrikan Tiga Nusa dalam memenuhi kebutuhan beban yang terus meningkat dianalisa dengan analisis keamanan suplai. Studi ini menganalisis tingkat kemanan suplai sistem kelistrikan Tiga Nusa dengan 3 (tiga) skenario. Skenario 1 ialah pada kondisi sebelum beroperasinya kabel laut, skenario 2 ialah untuk kondisi setelah beroperasinya kabel laut, dan skenario 3 ialah diasumsikan hanya 1 line kabel laut yang beroperasi.
Untuk analisis tingkat keamanan suplai sistem kelistrikan Tiga Nusa sebelum beroperasinya kabel laut, dapat dilihat dalam tabel IV di bawah ini:
TABEL IV. KEAMANAN SUPLAI SISTEM KELISTRIKAN TIGA NUSA SKENARIO 1
Tahun Beban Puncak (MW) Kondisi N-1 (MW) Cadangan Daya
(MW) Keterangan 1 2 (3)=(2)-(1) 2013 2,73 1,72 -1,01 Tidak Aman
2014 3,00 1,72 -1,28 Tidak Aman 2015 3,29 0,24 -3,05 Tidak Aman
2016 3,61 0,24 -3,37 Tidak Aman 2017 3,96 0,24 -3,72 Tidak Aman
2018 4,33 0,24 -4,09 Tidak Aman 2019 4,73 0,24 -4,49 Tidak Aman
2020 5,16 0,24 -4,92 Tidak Aman
2021 5,61 0,24 -5,37 Tidak Aman 2022 6,09 0,24 -5,85 Tidak Aman 2023 6,60 0,24 -6,36 Tidak Aman
2024 7,13 0,24 -6,89 Tidak Aman
2025 7,69 0,24 -7,45 Tidak Aman 2026 8,27 0,24 -8,03 Tidak Aman
2027 8,89 0,24 -8,65 Tidak Aman 2028 9,52 0,24 -9,28 Tidak Aman
2029 10,19 0,24 -9,95 Tidak Aman 2030 10,88 0,24 -10,64 Tidak Aman
2031 11,59 0,24 -11,35 Tidak Aman 2032 12,34 0,24 -12,10 Tidak Aman
2033 13,11 0,24 -12,87 Tidak Aman
sumer: Yohanes Prawira, 2013
Dari tabel IV dapat dilihat bahwa dengan penerapan kondisi n-1 (PLTD sewa dikeluarkan dari sistem), cadangan daya yang dimiliki sistem kelistrikan Tiga Nusa sudah dapat digolongkan tidak aman.
Dalam scenario 2 dimana 2 line kabel laut beroperasi tingkat keamanan suplai sistem kelistrikan Tiga Nusa dalam kondisi aman sampai tahun 2033 seperti diperlihatkan dalam tabel V.
TABEL V. KEAMANAN SUPLAI SISTEM KELISTRIKAN TIGA NUSA SKENARIO 2
Tahun Beban Puncak (MW) Kondisi N-1 (MW) Cadangan Daya (MW) Keterangan
1 2 (3)=(2)-(1)
2013 2,73 4,22 1,49 Aman 2014 3,00 17,22 14,22 Aman 2015 3,29 14,72 11,43 Aman
2016 3,61 14,72 11,11 Aman
2017 3,96 14,72 10,76 Aman 2018 4,33 14,72 10,39 Aman
2019 4,73 14,72 9,99 Aman 2020 5,16 14,72 9,56 Aman
2021 5,61 14,72 9,11 Aman 2022 6,09 14,72 8,63 Aman
2023 6,60 14,72 8,12 Aman 2024 7,13 14,72 7,59 Aman
2025 7,69 14,72 7,03 Aman 2026 8,27 14,72 6,45 Aman
2027 8,89 14,72 5,83 Aman 2028 9,52 14,72 5,20 Aman
2029 10,19 14,72 4,53 Aman 2030 10,88 14,72 3,84 Aman
2031 11,59 14,72 3,13 Aman
2032 12,34 14,72 2,38 Aman 2033 13,11 14,72 1,61 Aman
sumber: Yohanes Prawira, 2013
Skenario 3 dilakukan dengan mengoperasikan hanya 1 line kabel laut diperoleh tingkat keamanan suplai sistem kelistrikan Tiga Nusa dalam kondisi aman hanya sampai tahun 2014, detil dapat dilihat dalam tabel VI.
TABEL VI. KEAMANAN SUPLAI SISTEM KELISTRIKAN TIGA NUSA SKENARIO 3
Tahun Beban Puncak (MW) Kondisi N-1 (MW) Cadangan Daya (MW) Keterangan
1 2 (3)=(2)-(1)
2013 2,73 4,22 1,49 Aman
2014 3,00 4,22 1,22 Aman 2015 3,29 1,72 -1,57 Tidak Aman
2016 3,61 1,72 -1,89 Tidak Aman
2017 3,96 1,72 -2,24 Tidak Aman 2018 4,33 1,72 -2,61 Tidak Aman
2019 4,73 1,72 -3,01 Tidak Aman 2020 5,16 1,72 -3,44 Tidak Aman
2021 5,61 1,72 -3,89 Tidak Aman 2022 6,09 1,72 -4,37 Tidak Aman
2023 6,60 1,72 -4,88 Tidak Aman 2024 7,13 1,72 -5,41 Tidak Aman
2025 7,69 1,72 -5,97 Tidak Aman
sumer: Yohanes Prawira, 2013
Prosiding Seminar Forum Pendidikan Tinggi Teknik Elektro Indonesia 2014
ISBN: 978-602-9056-70-9
tingkat keamanan suplai sistem kelistrikan Tiga Nusa tetap dapat digolongkan aman.
V. KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan dan analisis yang telah dilakukan, maka dapat ditarik simpulan bahwa sistem kelistrikan Tiga Nusa menjadi aman dari sisi suplai sampai tahun 2033 jika 2 line kabel beroperasi. Namaun susut energi meningkat dari 2,57% menjadi 5,07%. Dengan masuknya kabel laut di Nusa Lembongan mengakibatkan perubahan titik drop tegangan berpindah ke Nusa Penida.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Daniel Rohi, dkk. Vol II, No.1 Juni 2008, Jurnal EECCIS. Aplikasi Pendekatan Aliran Daya untuk
Estimasi Rugi Rugi Energi Sistem Distribusi Radial 20 kV.
[2] Momoh, James A. Electric Power Distribution,Automation, Protection, and Control.
Taylor and Francis Group, CRC Press. 2007: 44-45 [3] Stevenson,William.,D. Analisis Sistem Tenaga Listrik.
Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga. 1994:
[4] ______. ____. Pembangunan Sistem Interkoneksi
Kabel Laut 20 KV Bali–Nusa Lembongan.
Shanghai: Fujikura Shanghai Cable LTD.
[5] ______. Pembangkit Tiga Nusa. Klungkung: PT. PLN (Persero) Area Bali Timur. 2013
[6] ______. Beban Puncak Penyulang Bali Timur 2005
s.d. 2012. Klungkung: PT. PLN (Persero) Area Bali
Timur
[7]
http://www.klungkungkab.go.id/index.php/profil/15/Kon disi-Geografis, diakses tanggal 19 Maret 2013[8] Yohanes Made Arie Prawira, Ida Ayu Dwi Giriantari, I Wayan Sukerayasa, Efek Beroperasinya Kabel Laut
